Cálculo de la Composición Potencial del Cemento

A fin de permitir un cálculo rápido de las proporciones en que intervienen los compuestos en la composición de un cemento portland, Bogue introdujo hace más de 40 años fórmulas que permiten pasar de los contenidos porcentuales de óxidos, determinados en el análisis químico, a las proporciones también porcentuales, de los componentes mencionados. Es importante aclarar que las mismas tienen validez exclusivamente para cementos en cuya fabricación intervengan solamente clinker portland y yeso. Por tanto, si de un cemento portland con puzolana no se conocen previamente las proporciones de clinker y puzolana, los valores calculados serán tanto más aleatorios, cuando menor sea el contenido de clinker. Las fórmulas citadas son:

La fórmula de Bogue es bastante aproximada y sencilla de aquí que se ha universalmente aceptado por su simplicidad y por dar un conocimiento bastante bueno de un cemento a través de la composición calculada

Componentes Principales del Clinker Portland - Ferrito Aluminato Tetracálcico.

 Este componente tiene muy poca contribución en las resistencias del cemento.

Su hidratación es rápida liberando un calor de hidratación del orden de 100 cal/g.

El hierro que lo forma tiene gran importancia como material fundente en el horno y es responsable del color gris verdoso; en proporciones menores al 0.5% se obtiene los cementos blancos.

La siguiente Figura A-1 ilustra la evolución de la resistencia a compresión en función del tiempo de los componentes principales del Clinker portland.

Componentes Principales del Clinker Portland - Aluminato Tricálcico.

 Este componente por si solo desarrolla muy poca resistencia en el cemento, pero en presencia de los silicatos desarrolla resistencias iniciales muy buenas. Se cree que actúa como catalizador de la reacción de los silicatos. El calor de hidratación es muy elevado (207 cal/g) esto debido a su hidratación casi instantánea al contacto con el agua; es por esta razón que se usa un regulador de fraguado. En los cementos portland puros (sin adición) un contenido alto de aluminato tricálcico da lugar a hormigones y morteros sensibles al ataque de sulfatos y otros agresivos.

Componentes Principales del Clinker Portland - Silicato Bicálcico.

 Este componente da al cemento pocas resistencias en los primeros días, pero luego va incrementando hasta alcanzar al silicato tricálcico. El calor de hidratación liberado es de aproximadamente 60 cal/g.

Componentes Principales del Clinker Portland - Silicato Tricálcico

Este componente es el principal del clinker, confiere altas resistencias iniciales al cemento, en aproximadamente una semana desarrolla sus resistencias y después evoluciona muy lentamente. El calor de hidratación que libera en la reacción con el agua es de aproximadamente 120 cal/g.

Componentes Principales del Clinker Portland

 Los componentes principales del clinker portland son el silicato tricálcico, silicato bicálcico, aluminato tetracálcico, ferrito aluminato tetracálcico. los silicatos suman del 60% al 80% y son responsables de las resistencias mecánicas, estos no se encuentran en estado puro por lo que se les suele denominar por su nombre mineralógico (Tabla 1-3).

Composición del Cemento - Materias Primas. Parte 2

 Los cuatro primeros óxidos dan lugar a los componentes principales del cemento portland mientras que los demás son los componentes secundarios o no deseables.

Tabla 1-2 Límites Entre los que oscila La Composición En Óxidos de un Cemento Portland.